支撐該研究成果的測序數據已存儲在國家基因庫生命大數據平臺(CNGBdb)，項目編號為CNP0000674。？
傳粉者和昆蟲傳粉植物之間的相互適應是驅動這兩個生物類群多樣化的重要機制，但它們相互適應的分子機制尚不清楚，主要是因為很難區分它們相互適應的特異性，因為多方面選擇的壓力往往使花性狀同時具有拒絕食草動物和吸引傳粉者的功能。在專性授粉系統中，傳粉者和植物之間的長期共同進化形成了許多高度匹配的性狀，為解決合作適應問題提供了極好的研究材料。榕樹只靠專性榕樹授粉，而這些榕樹只能利用榕樹的隱頭蟲進行繁殖，幼蟲靠吸收植物營養生長。這種高度專業化的強制關系是通過授粉蜜蜂識別寄主榕屬植物釋放的特殊氣味和黃蜂幼蟲適應寄主植物的化學防禦來維持的。
華東師範大學生態與環境科學學院陳曉勇團隊與華大基因等國內外其他團隊合作，以薜荔及其專性傳粉者薜荔為研究對象(圖1)。通過對兩個物種的高質量基因組進行組裝，結合多組分析的方法，首次確定傳粉者鑒定了薜荔和。
本研究從田間采集薜荔花序釋放的氣味，通過氣相色譜分析、昆蟲信息素檢測技術和昆蟲行為實驗鑒定薜荔花序釋放的揮發性物質癸醛(圖2A，B)。通過比較基因組、轉錄組、蛋白質組分析和功能驗證，確定了授粉黃蜂與癸醛結合的氣味結合蛋白(圖2C，D)，確定了薜荔調節排斥黃蜂的壬醛和吸引黃蜂的癸醛的生物合成途徑(圖2E-F)。
成年榕樹榕樹榕樹在榕樹榕樹花序的雌花子房內產卵形成蟲癭，其幼蟲在植物提供養分的基礎上生長發育，因此榕樹榕樹與榕樹榕樹榕樹之間也存在拮抗關系。發現傳粉小蜂幼蟲占據的蟲癭中防禦型次生代謝物的組成與正常薜荔種子高度相似(圖3A)。黃蜂的產卵行為沒有引發植物的應激反應和提高它們的化學防禦。相反，蟲癭“模擬種子”為幼蟲的發育提供了充足的營養，而幼蟲卻沒有受到寄主植物的懲罰。另壹方面，薜荔體內與解毒相關的主要基因家族(CYP450、GST和CCE基因家族)明顯萎縮(圖3B)，這可能是薜荔長期適應花序環境的結果。
全球變化會導致植物和傳粉者之間的關鍵性狀不匹配，導致許多傳粉系統的崩潰，並加速生物多樣性的喪失。然而，缺乏對植物與傳粉者之間相互作用形成和維持的分子機制的了解，是準確預測未來生物多樣性和生態系統功能變化的嚴峻挑戰。該研究首次揭示了維持傳粉者與植物關系的分子機制及相關重要基因。這些發現拓寬了我們對傳粉者與植物關系形成機制的認識，為深入研究復雜種間關系的形成機制和演化提供了模板。
華東師範大學生態與環境科學學院副教授王戎、博士生楊洋、華大基因景宜、英國哈珀·亞當斯大學Simon T. Segar為第壹作者，生態與環境科學學院陳曉勇、中國科學院華南植物園回宇、英國利茲大學Stephen G. Compton、華大基因嶽震為* * *通訊作者。其他合作單位還有中科院西雙版納熱帶植物園、綿陽師範學院、法國農業科學院、西北大學、英國赫爾大學、法國科學院、四川大學、廣州大學、馬裏蘭大學、伊利諾伊大學香檳分校、福建農林大學、廈門大學。生態與環境科學學院的、陳杉、、、、楊和生命科學學院的參與了該項目。本研究得到了國家自然科學基金重點項目(31630008)和面上項目(31870356，31870359)的資助。
參考
王，楊，楊，景？等等。植物-傳粉者關系中互利和拮抗相互作用的分子機制。？國家生態進化？5,?974–986 (2021).？